Vliv chelátu olova na rùst a množství chlorofylu u cukrové øepy

STEJSKAL aj.: Vliv chelátu olova na rùst a množství chlorofylu u cukrové øepy

the year 2005. The damage is being observed in all sugar beet growing regions in the Czech Republic. Key words: sugar beet, beet, damage, pigmy mangold beetle.

Kontaktní adresa – Contact address: František Muška, Ph. D., Státní rostlinolékaøská správa, Sekce pøípravkù na ochranu rostlin, Zemìdìlská 1a, 613 00 Brno, Èeská republika, e-mail: [email protected], [email protected]

Vliv chelátu olova na rùst a množství chlorofylu u cukrové øepy AFFECTING OF SUGAR BEET BY LEAD CHELATE

Karel Stejskal1,2, Veronika Šupálková1, Jiøí Baloun1, Václav Diopan1, Petr Babula3, Vojtìch Adam1 Josef Zehnálek1, Libuše Trnková2, Ladislav Havel1, René Kizek1 Mendelova zemìdìlská a lesnická univerzita v Brnì 2 Masarykova univerzita v Brnì 3 Veterinární a farmaceutická univerzita v Brnì

1

Všechny zelené rostliny potøebují pro svùj rùst a vývoj energii, kterou získávají pomocí procesu zvaného fotosyntéza. Fotosyntéza (z øeckého fós, fótos – „svìtlo“ a synthesis – „shrnutí“, „skládání“) je biochemický proces, pøi kterém se mìní pøijatá energie svìtelného záøení na energii chemických vazeb. Fotosyntéza je velmi složitý, nìkolikastupòový proces a nìkteré otázky týkající se jejího prùbìhu dosud nejsou dostateènì objasnìny (1 - 6). Z dosud známých skuteèností je zøejmé, že proces probíhá u eukaryotických bunìk v chloroplastech a u prokaryontù v chromatoforech obsahujících asimilaèní barviva. Chloroplasty mají dvojitou membránu, obsahují vlastní DNA a ribozomy. V základní plazmatické hmotì chloroplastù – stromatu jsou malé okrouhlé na sebe navrstvené destièky (grana), které tvoøí soubor uzavøených dvojitých lamel (thylakoidù) obsahujících fotosyntetická barviva (pigmenty). Byla popsána celá øada fotosynteticky aktivních pigmentù: chlorofyly (chlorofyl a, b, c, d, protochlorofyl, bakteriochlorofyl, bakterioviridin), karotenoidy (a, b karoten), xantofyl, fykoxantin, fykobiliny (fykoerytrin, fykocyan). Po chemické stránce to jsou porfyrinové cykly mající jako centrální kov hoøèík a obsahující terpenový zbytek fytol (obr. 1.).

oxid uhlièitý, štìpena voda, vytváøena glukóza a jako odpadní produkt vzniká kyslík. 6 CO2 + 12 H2O ® C6H12O6 + 6O2 + H2O

DH = 2870 kJ/mol

Celkové množství chlorofylù ovlivòuje bezpochyby schopnost rostliny fotosyntetizovat. Když u rostliny dochází k porušení syntézy chlorofylù nebo klíèových fotosyntetických enzymù, její

Obr. 1. Struktura chlorofylu a a chlorofylu b: chlorofyl b se od chlorofylu a liší pouze substitucí metylové skupiny za skupinu aldehydovou na 3. atomu uhlíku

Absorpce svìtelného záøení fotosyntetickým pigmentem Zachycením svìtla rostlinným pigmentem zaèíná vlastní proces fotosyntézy, který spotøebuje energii svìtelného kvanta a pøemìní ji na energii chemické vazby. Fotosyntéza zelených rostlin využívá svìtlo pouze v rozsahu 380 až 720 nm. Rùzná barviva absorbují rùznou èást svìtelného spektra – napø. chlorofyly absorbují nejvíce svìtlo v modrofialové a èervené èásti spektra a tudíž se od nich odráží charakteristicky zelená barva. Celý dìj lze rozdìlit na dvì fáze: primární – svìtelnou a sekundární – temnostní. Primární dìje probíhají v thylakoidních membránách chloroplastù, zahrnují pohlcení svìtla, redukci koenzymu nikotinamidadenindinukleotidfosfátu NADP+ a syntézu adenozintrifosfátu ATP. V temnostní fázi se fixuje CO2 a vzniká C6H12O6. Dìje sekundárních procesù neprobíhají v thylakoidech, ale v stromatu chloroplastù. V prùbìhu fotosyntézy je fixován

LCaØ 123, è. 11, listopad 2007

351

LISTY CUKROVARNICKÉ a ØEPAØSKÉ

Obr. 2. Rozdìlení tìžkých kovù podle jejich toxicity

V naší práci jsme studovali vliv olova ve formì komplexu Pb-EDTA na øepu cukrovku v šestidenním experimentu. Pozorovali jsme vliv Pb-EDTA na množství chlorofylù a základních rùstových charakteristik. Dále byly pozorovány morfologické zmìny na koøenech a listech ovlivnìných rostlin.

Materiál a metody Chemikálie Všechny použité chemikálie byly získány od firmy Sigma Aldrich (Sigma-Aldrich, USA) v ACS èistotì pokud není uvedeno jinak. Aceton byl zakoupen od firmy Penta (Chrudim, ÈR). Kultivace rostlin

energetický potenciál se vyèerpá a rostlina mùže uhynout (7, 8). Toxické slouèeniny v životním prostøedí zcela jistì ovlivòují fotosyntetický aparát rostlin ve znaèné míøe (9 - 11). Vìtšina tìchto slouèenin se do životního prostøedí dostává pøedevším díky antropogennímu pùsobení (12). Mezi nejnebezpeènìjší polutanty patøí polychlorované bifenyly, ropné produkty a v neposlední øadì i tìžké kovy. Existuje celá øada prací, které popisují toxické efekty tìžkých kovù na rostliny (10, 11, 13, 14). Nìkteré tìžké kovy jsou pro rostliny nebezpeèné i v malých koncentracích. Rozdìlení tìžkých kovù a jejich potencionální toxický vliv je schematicky ukázán na obr. 2. Mezi bìžnì se vyskytující toxické kovy patøí bezesporu i olovo. V pøírodì se olovo (Pb) vyskytuje vázané v minerálech, jako je galenit (PbS), cerussit (PbCO3). Kovové olovo je pomìrnì inertní prvek, ve slouèeninách vystupuje nejèastìji v oxidaèním stupni II a IV, pøièemž olovnaté slouèeniny jsou chemicky stabilní, kdežto olovièité slouèeniny vynikají oxidaèními schopnostmi. Olovo mùže být také zabudováno do kovalentních organických slouèenin, v nichž vystupuje (podobno uhlíku) jako ètyøvazné. Z fyzikálních vlastností kovového olova vynikají zejména velmi vysoká hustota (asi 11 g.cm–3) a nízký bod tání (327 oC) (15 - 17). V souèasné dobì, kdy je olovo velmi široce využíváno napø. pøi rozvodech pitné vody, pøi výrobì barev, jako aditivum v benzínu (od roku 2001 se již u nás nepoužívá) a k dalším prùmyslovým úèelùm, je olovo všudypøítomným kontaminantem prostøedí. Toxicita olova pro èlovìka je zvláštì významná pøi intoxikaci dìtského organismu. Trvalá expozice nízkými dávkami olova je pøíèinou zpomalení duševního vývoje a nepøíznivých zmìn v chování (18). Rostliny pomìrnì snadno olovo kumulují, pøièemž bìžný obsah olova v rostlinì je 2 - 3 mg na kilogram sušiny. Z pùdního roztoku jsou rostliny schopné pøijímat olovo ve velmi vysokých koncentracích, poté jsou ionty olova pevnì vázány a ztrácejí témìø veškerou mobilitu. Právì malá pohyblivost olova je vysvìtlována jeho ukládáním v bunìèných stìnách. V malých koncentracích pùsobí soli olova, zejména Pb(NO3)2, stimulaènì na rùst. Pøi vyšších koncentracích dochází k interakcím s ostatními prvky, které vedou k narušení metabolismu vápníku, inhibují enzymatické systémy, snižují pøíjem CO2, pùsobí na bunìèné dìlení, omezují pøíjem vody. A dále pøi vysokých koncentracích olova vznikají u rostlin chlorózy, pøièemž pletiva kolem nervatury listù zùstávají zelená, pozdìji se zbarvují žlutozelenì a listy jsou zakrnìlé.

352

Semena cukrovky odrùdy Rosita byla vložena do misky s perlitem a dva týdny klíèena v kultivaèním boxu (Sanyo, Japan) ve tmì pøi teplotì 20 oC a vlhkosti 60 %. Naklíèené rostliny byly umístìny jednotlivì do zkumavek s 25 ml živného roztoku (19). Takto pøipravené rostliny byly vloženy do kultivaèního boxu a týden pìstovány pøi režimu 14 hodin svìtla s intenzitou 8 000 luxù, teplotì 25 oC a vlhkosti 60 - 70 %. Režim noci trval 10 hodin a teplota klesla na 20 oC. Po týdnu byly rostliny omyty a živný roztok vymìnìn za roztoky Pb-EDTA o koncentraci 0, 100 a 1000 mM. Komplex Pb-EDTA byl pøipraven smícháním Pb(NO3)2 s 0,2 M EDTA. Následný experiment trval 6 dnù za stejných podmínek jako pøedchozí kultivace. Rostliny byly odebírány v 0., 2. a 5. dni experimentu. Odebrané rostliny byly následnì omyty v destilované vodì, 0,5 M roztoku EDTA, opìt v destilované vodì a rozdìleny na podzemní a nadzemní èást. Takto upravené byly pøipraveny k dalšímu zpracování. Fotografická dokumentace a fluorescenèní mikroskopie Fotografie rostlin øepy cukrovky byly snímány na zaèátku experimentu a dále ve stanovených intervalech až do konce experimentu pomocí Sony DSC-H1 (Sony, USA). Poté byl rostlinný materiál (koøeny, listy) fixován po dobu jednoho týdne ve smìsi formaldehyd-kyselina octová-alkohol (FAA) ve tmì pøi 4 oC. FAA fixaèní smìs byla pøipravena smícháním formaldehydu, ledové kyseliny octové, ethanolu a destilované vody v pomìru 2 : 1 : 10 : 7 (v/v/v/v). Pro vlastní mikroskopii byl rostlinný materiál opláchnut destilovanou vodou, mikroskopován za použití fluorescenèního mikroskopu Olympus AX70, snímané èásti byly fotografovány. Pro vlastní mikroskopické pozorování byla využita autofluorescence nìkterých rostlinných metabolitù (lignin a polysacharidy). Extrakce chlorofylù Listy øepy (0,2 g svìží hmotnosti) byly v tøecí misce rozdrceny v 1 ml acetonu. Vzniklý homogenát byl pìt minut centrifugován pøi 1 500 g na centrifuze Eppendorf. Získaný supernatant byl odebrán a doplnìn na 25 ml v odmìrné baòce. Poté probìhlo spektrofotometrické mìøení 2 ml roztoku pøi vlnových délkách 663 pro chlorofyl a a 645 pro chlorofyl b na jednopaprskovém spektrofotometru Hélios (Thermo Spectronic, Velká Británie) v køemenné kyvetì proti acetonu.

LCaØ 123, è. 11, listopad 2007

STEJSKAL aj.: Vliv chelátu olova na rùst a množství chlorofylu u cukrové øepy

Množství chlorofylu bylo stanoveno pomocí tenkovrstevné chromatografie (TLC). Pro vlastní TLC byla použita hliníková fólie Silica gel 60 (Merk, Nìmecko). Dva centimetry od dolního okraje TLC desky byl grafitovou tužkou lehce naznaèen start a 1 cm od horního okraje byl naznaèen cíl. Na start bylo naneseno mikrokapilárou 0,2 ml zakoncentrovaného extraktu chlorofylu. Takto pøipravená silufolová deska byla umístìna do vyvíjecí nádoby o objemu 1 litr. Nádoba obsahovala 0,1 litru vyvíjecí smìsi pøipravené smícháním benzínu, isopropanolu a vody v pomìru 100 : 10 : 0,25 (v/v/v). Tím byla zahájena separace, která byla ukonèena pøi doputování èela chromatogramu k vyznaèenému cíli.

Obr. 3. A – Vliv Pb-EDTA na rùst cukrovky v závislosti na koncentraci chelátu a dobì expozice; B – TLC chromatogram neovlivnìné rostliny na poèátku experimentu: 1 – chlorofyl a, 2 – chlorofyl b, 3 – karotenoidy

)*

C

1 000

Koncentrace Pb-EDTA (mM)

Tenkovrstevná chromatografie

100

1

Výsledky a diskuse

2

0

Nedávno byl v našich pracích ukázán vliv iontù kovù na obranné mechanismy rostlin (20 - 27). Øepa cukrovka je jako kulturní rostlina velmi oblíbenou a využívanou plodinou, která je v podmínkách Èeské republiky dlouhodobì pìstována (28 - 30). Navíc byly uveøejnìny práce, které naznaèují možnosti využití øepy cukrovky pro remediaèní úèely (23, 24). Vliv toxických kovù na rostliny je živì diskutovanou otázkou, a proto jsme se zamìøili na studování efektu iontù olova ve formì komplexu na rostliny øepy cukrovky, protože bylo pozorováno, že komplexovaná forma iontu kovu je lépe pøístupná pro rostlinu než volný iont (21, 26). V našem experimentu jsme ètrnáctidenní rostliny øepy vystavili vlivu komplexu Pb-EDTA o koncentracích 0, 100 a 1 000 mM. V prùbìhu experimentu byly odebírány jednotlivé rostliny pro posouzení vlivu Pb-EDTA na

Obr. 4. Množství chlorofylu a v závislosti na koncentraci a dobì expozice

LCaØ 123, è. 11, listopad 2007

3

S 0

2 Doba expozice (den)

5

jejich rùst a obsah chlorofylu (0, 2 a 5 den expozice). Zjistili jsme, že již ve druhém dnu experimentu byl pozorovaný vliv Pb-EDTA na rostliny. Rostliny vykazovaly známky výrazného abiotického stresu zpùsobeného vlivem Pb-EDTA, byl snížený turgor v listech a celkovì byly rostliny ochablé. Z výsledkù hodnotící rùstové charakteristiky byla patrná výrazná rùstová deprese jak koøenové, tak listové èásti. Tento vliv byl výraznìjší s rostoucí koncentrací a dobou expozice sledovaných rostlin (obr. 3A).

Obr. 5. Množství chlorofylu b v závislosti na koncentraci a dobì expozice

353

LISTY CUKROVARNICKÉ a ØEPAØSKÉ

Obr. 6. A – fotografie z fluorescenèního mikroskopu koøenové èásti u kontroly, 100 a 1000 µM Pb-EDTA; B – fotografie transverzálního øezu listem Beta vulgaris v oblasti støední žilky listu u kontroly, 100 a 1000 µM Pb-EDTA

)

*

kontrola

100 µM Pb-EDTA

Dále byly rostliny analyzovány na obsah chlorofylu pomocí TLC (obr. 3B). Již získané chromatogramy ukázaly na rozdíly mezi rostlinami kontrolními a vystavenými pùsobení Pb-EDTA. Separovaný chlorofyl a a b byl dále kvantifikován spektrofotometricky (obr. 4. a 5.). Zjistili jsme, že ve druhém dnu experimentu u rostlin exponovaných 100 mM Pb-EDTA se množství chlorofylu zvýšilo asi o 50 % v porovnání s kontrolní variantou. V pøípadì koncentrace 1 000 mM Pb-EDTA množství chlorofylu a narostlo asi o 28 % a chlorofylu b asi o 40 % v porovnání s kontrolní variantou. Ve pátém dnu experimentu došlo k snížení obsahu chlorofylu u obou aplikovaných koncentrací Pb-EDTA pøibližnì na úroveò rostlin bez ovlivnìní chelátem Pb-EDTA (obr. 4. a 5.) (6). Výrazný nárùst v druhém dnu experimentu pravdìpodobnì zpùsobily obranné reakce rostliny, kdy rostlina zahájila stresovou reakci za úèelem syntézy obranných látek proti pøítomnému toxickému kovu (12, 20). Pokles v pátém dnu experimentu již pravdìpodobnì vypovídá o celkovém vyèerpání rostliny zpùsobené abiotickým stresem. Navíc je velmi pravdìpodobné, že olovo je schopno nahradit Mg2+ v porfyrinovém kruhu chlorofylu a tak ovlivnit prùbìh fotosyntézy. Tuto hypotézu podporují experimenty na rýži, kde byl pozorován vzestup hladiny hoøèíku a pokles množství chlorofylu (31). Nadzemní a podzemní èásti rostliny byly pozorovány pod fluorescenèním mikroskopem pøi zvìtšení 400´. Na obr. 6A jsou ukázány fotografie koøenové èásti øepy cukrovky exponované Pb-EDTA v pátém dnu experimentu. Z obrázku je velice dobøe patrné, že se zvyšující se koncentrací Pb-EDTA dochází ke zvýšené a pøedèasné degradaci rhizodermis. Tento vliv je velmi dobøe pozorovatelný zejména v oblasti koøenové èepièky. Rhiziny (koøenové vlásky) jsou se zvyšující se koncentrací Pb-EDTA ménì poèetné a kratší. Olovo pravdìpodobnì mùže zasahovat do procesù pøíjmu vody a minerálních látek tím, že zpùsobuje

354

1 000 µM Pb-EDTA

pøedèasnou degradaci rhizodermis a zmìnu v morfologii rhizinù. Se zvyšující se koncentrací Pb-EDTA dochází ke zvýšené lignifikaci bunìèných stìn v oblastech nad a pod hlavní cévou listu (obr. 6B). Cévní svazky rostlin po aplikaci Pb-EDTA se zdají být více kompaktní. V našem experimentu nebyly pozorovány jiné zmìny v listech sledovaných rostlin.

Závìr Byl prokázán vliv komplexu Pb-EDTA na rùstové charakteristiky rostliny øepy cukrovky. Zvýšená koncentrace Pb-EDTA v prvotní fázi zvýší množství chlorofylu, ale pøi delší expozici dojde k výraznému snížení množství chlorofylu v exponovaných rostlinách. Olovo v rostlinách je pravdìpodobnì schopno nahradit biogenní prvek ve struktuøe chlorofylu a tím zamezit jeho základní funkci a syntézu. Dále zpùsobuje narušení vodního režimu a pøíjmu minerálních látek v rostlinì. Je velmi pravdìpodobné, že výše popsané zmìny jsou doprovázeny intenzivní syntézou øady obranných a ochranných látek jako jsou thiolové slouèeniny (napø. redukovaný glutathion anebo fytochelatiny (20, 32, 33). Pøíspìvek vznikl za podpory grantù IGA MZLU 20/2007, INCHEMBIOL 0021622412, 1M06030 a GAÈR 522/07/0692.

Souhrn V práci byl sledován vliv chelátu olova (Pb-EDTA) na zmìny v rùstu a množství chlorofylu u øepy cukrovky. Již na poèátku experimentu byly patrné zmìny v rùstu studovaných rostlin. Aplikovaných chelát vedl k rùstové depresi jak nadzemí tak podzemní èásti rostlin.

LCaØ 123, è. 11, listopad 2007

STEJSKAL aj.: Vliv chelátu olova na rùst a množství chlorofylu u cukrové øepy

Množství chlorofylu ve druhém dni vzrùstalo, ale po té již docházelo k jeho snížení. Navíc byl pozorován úbytek a slábnutí koøínkù u rostlin ovlivnìných Pb-EDTA. Klíèová slova: olovo, chlorofyl, cukrová øepa, fluorescenèní mikroskopie, obranné mechanismy rostlin.

Literatura 1. XIONG J.: Photosynthesis: what color was its origin? Genome Biol., 7, 2006 (12), s. 5. 2. ESPER B. ET AL.: Photosynthesis as a power supply for (bio-)hydrogen production. Trends Plant Sci., 11, 2006 (11), s. 543–549. 3. BRYANT D. A. ET AL.: Prokaryotic photosynthesis and phototrophy illuminated. Trends Microbiol., 14, 2006 (11), s. 488–496. 4. YIN X. Y. ET AL.: Mathematical review of literature to assess alternative electron transports and interphotosystem excitation partitioning of steady-state C-3 photosynthesis under limiting light. Plant Cell Environ., 29, 2006 (9), s. 1771–1782. 5. Mullineaux, P.M., et al.: Glutathione, photosynthesis and the redox regulation of stress-responsive gene expression. Photosynth. Res., 86, 2005 (3), s. 459–474. 6. BIBI M. ET AL.: Effect of copper and lead on photosynthesis and plant pigments in black gram [Vigna mungo (L.) Hepper]. Bull. Environ. Contam. Toxicol., 74, 2005 (6), s. 1126–1133. 7. STIBOROVÁ M. ET AL.: Effect of Heavy-Metal Ions on Barley Ribulose-1,5-Bisphosphate Carboxylase. Collect. Czech. Chem. Commun., 52, 1987 (2), s. 525–533. 8. STIBOROVÁ M. ET AL.: A Comparative-Study of the Effect of HeavyMetal Ions on Ribulose-1,5-Bisphosphate Carboxylase and Phosphoenolpyruvate Carboxylase. Biochemie Und Physiologie Der Pflanzen, 181, 1986 (6), s. 373–379. 9. STIBOROVÁ M. ET AL.: Mechanism of Action of Heavy-Metals, S-Triazine Herbicides and Nitrates on Alcohol-Dehydrogenase from Rape. Collect. Czech. Chem. Commun., 51, 1986 (8), s. 1781–1788. 10. STIBOROVÁ M. ET AL.: Effect of Heavy-Metal Ions on Growth and Biochemical Characteristics of Photosynthesis of Barley and Maize Seedlings. Biol. Plant., 29, 1987 (6), s. 453–467. 11. STIBOROVÁ M. ET AL.: Effect of Heavy-Metal Ions on Growth and Biochemical Characteristics of Photosynthesis of Barley (Hordeum Vulgare L.). Photosynthetica, 20, 1986 (4), s. 418-425. 12. POT̊IL D. ET AL.: Simultaneous femtomole determination of cysteine, reduced and oxidized glutathione, and phytochelatin in maize (Zea mays L.) kernels using high-performance liquid chromatography with electrochemical detection. J. Chromatogr. A., 1084, 2005 (1/2), s. 134–144. 13. STIBOROVÁ M. ET AL.: Heavy-Metal Inactivation of Maize (ZeaMays L.) Phosphoenolpyruvate Carboxylase Isoenzymes. Photosynthetica, 19, 1985 (4), s. 500–503. 14. STIBOROVÁ M. ET AL.: Effect of Ions of Heavy-Metals on the Photosynthetic Characteristics of Maize (Zea Mays L.). Biologia, 41, 1986 (12), s. 1221–1228. 15. NAVRÁTIL T. ET AL.: Lead determination on silver composite electrodes using the effect of underpotential deposition. Chem. listy, 96, 2002 (2), s. 111–116. 16. DLÁŠKOVÁ Z. ET AL.: Optimization of following the lead content in organism after intoxication. Chem. listy, 93, 1999 (2), s. 142–147. 17. NAVRÁTIL T. ET AL.: Use of voltammetric methods for investigation of lead content in organism in various intoxications. Chem. listy, 94, 2000 (6), s. 401–403. 18. PETRLOVÁ J. ET AL.: Attomole voltammetric determination of metallothionein. Electrochimica Acta, 51, 2006 (24), s. 5112–5119. 19. RICHTER O.: Beiträge zur Ernährungsphysiologie der Kulturgräser. I. Über das grosse Eisenbedürfnis der Reispflanze (Oriza sativa L.). Sitz.-Ber. Akad. Wiss., 1926 s. 203–242. 20. PETRLOVA J. ET AL.: Simultaneous determination of eight biologically active thiol compounds using gradient elution-liquid chro-

LCaØ 123, è. 11, listopad 2007

matography with Coul-Array detection. J. Sep. Sci., 29, 2006 (8), s. 1166–1173. 21. PETREK J. ET AL.: Application of computer imaging, stripping voltammetry and mass spectrometry to study the effect of lead (PbEDTA) on the growth and viability of early somatic embryos of Norway spruce (Picea abies (L.)Karst.). Anal. Bioanal. Chem., 383, 2005 (4), s. 576-586. 22. ADAM V. ET AL.: Phytochelatin modified electrode surface as a sensitive heavy-metal ion biosensor. Sensors, 5, 2005 (1/2), s. 70–84. 23. ZEHNÁLEK J. ET AL.: Využití rostlin ve fytoremediaèní technologii tìžkých kovù. Listy cukrov. a øep., 120, 2004 (7/8), s. 220–221. 24. ZEHNÁLEK J. ET AL.: Vliv tìžkých kovù na produkci obranných slouèenin u zemìdìlských kulturních rostlin. Listy cukrov. a øep., 120, 2004 (7/8), s. 222–224. 25. KLEJDUS B. ET AL.: Sub-picomole high-performance liquid chromatographic/mass spectrometric determination of glutathione in the maize (Zea mays L.) kernels exposed to cadmium. Anal. Chim. Acta, 520, 2004 (1/2), s. 117–124. 26. VACEK J. ET AL.: Electrochemical determination of lead and glutathione in a plant cell culture. Bioelectrochemistry, 63, 2004 (1/2), s. 347–351. 27. KIZEK R. ET AL.: Electrochemical biosensors in agricultural and environmental analysis. Chem. listy, 97, 2003 (10), s. 1003–1006. 28. KUTHAN A.: Nové technologie zakládání porostù. Listy cukrov. a øep., 120, 2004 (7/8), s. 204–205. 29. DANADOVÁ A.: Rational regulation of weed infestation rate. Listy cukrov. a øep., 116, 2000 (9/10), s. 231–233. 30. TOMÁNKOVÁ E.: The dynamics of inorganic nitrogen, free phosphorous, and potash in fertilizing black-earth degraded by sugar-beet cultivation. Listy cukrov. a øep., 113, 1997 (1), s. 12–14. 31. CHATTERJEE C. ET AL.: Detrimental effects of lead phytotoxicity on growth, yield, and metabolism of rice. Commun. Soil Sci. Plant Anal., 35, 2004 (1/2), s. 255–265. 32. HUSKA D. ET AL.: A sensor for investigating the interaction between biologically important heavy metals and glutathione. Czech J. Anim. Sci., 52, 2007 (2), s. 37–43. 33. VÍTEÈEK J. ET AL.: Application of fluorimetric determination of esterases in plant material. Chem. listy, 99, 2005 (7), s. 496–501.

Stejskal K., Šupálková V., Baloun J., Diopan V., Babula P., Adam V., Zehnálek J., Trnková L., Havel L., Kizek R.: Affecting of sugar beet (Beta vulgaris var. Altissima) by lead chelate In the present paper changes in growth and chlorophyll content at sugar beet plants exposed to lead chelate (Pb-EDTA) for six days were investigated. Already at the beginning of the experiment growth changes were well observable. The chelate caused growth depression not only at above ground parts of the plants but also at roots. The content of chlorophyll increased at the second day of the experiment, and then decreased compared to control plants. Moreover decrease and weakening of roots at plant treated with Pb-EDTA were observed. Key words: lead, chlorophyll, sugar beet, fluorescence microscopy, protective mechanisms of plants.

Kontaktní adresa – Contact address: Doc. Ing. René Kizek, Ph. D., Mendelova zemìdìlská a lesnická univerzita, Agronomická fakulta, Ústav chemie a biochemie, Zemìdìlská 1, 613 00 Brno, Èeská republika, e-mail: [email protected]

355